En este trabajo se presenta el primer estudio de la caracterización de los cambios didácticos en la práctica docente de un profesor universitario de química organometálica, en relación con la inclusión de la naturaleza de la ciencia en su quehacer educativo y su conocimiento didáctico del contenido. Para ello, se adoptó un enfoque multiparadigmático y plurimetodológico y se llevó a cabo un proceso de reflexión con el docente a lo largo de un año académico, a través de espacios de discusión conjunta. La implementación de otros instrumentos de recolección de datos, como entrevistas y observaciones de clase, complementó la información recolectada en las sesiones de trabajo. Debido a la emergencia provocada por el COVID-19, la intervención se llevó a cabo de manera virtual. Los datos obtenidos fueron analizados en términos de las categorías de trabajo propuestas. Entre los resultados, se destaca la comprensión de la reflexión de la práctica como un proceso esencial en el quehacer docente (actitudinal), la aparición de formas alternativas de explicación (procedimental), y el reconocimiento de la importancia de abordar el conocimiento histórico dentro del aula (conceptual). Sin embargo, a pesar del proceso implementado, el profesor no mostró interés en las posturas de la filosofía de la ciencia, lo cual concuerda con trabajos anteriores.